《工业机器人离线编程与仿真》课程标准.docx

工业机器人离线编程与仿真课程标准课程代码：JD3493课程名称：工业机器人离线编程与仿真适用专业：工业机器人技术专业教学模式：“教、学、做”一体化教学计划学时：48学时一、课程性质与任务（一）课程性质工业机器人离线编程与仿真是工业机器人技术专业设置的一门专门必修课，是学生具备了工业机器人技术基础、工业机器人现场编程与调试等基础知识后开设的课程。课程具有很强的实践性，对于培养学生的实践能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到十分重要的作用。（二）课程任务通过对本课程的学习，使学生对工业机器人离线编程与仿真有一个初步的正确的认识,学会用RobotStudio软件进行工作站的布局，在RobotStudio中的建模功能，机器人离线轨迹编程，SMART组件的应用，带导轨和变位机的机器人系统创建。熟悉并会使用测量工具，会加载机器人的工具；熟悉创建机械装置，建立工业机器人坐标系；熟悉编辑机器人的运动轨迹程序的方法；仿真运行机器人及录制视频。能够熟练在RobotStudio操作系统环境中设计和调试Rapid程序；掌握仿真系统设计的基本方法和用仿真系统解决实际问题的基本步骤，训练学生的逻辑思维能力，培养其严谨的思维方式和良好的设计风格，为进一步学习机器人系统集成课程打下良好的基础。二、学科核心素养与课程目标（一）学科核心素养1 .知识能力通过对工业机器人离线编程与仿真课程的学习，能够使学生更好的利用仿真软件完成对工业机器人的认识、操控与系统集成训练，利用仿真软件能够最大程度的节约在有限条件下开展更多的系统设计与调试。运用仿真软件完成工业机器人系统的设计、编程、调试，可以让人突破资源与空间的约束、实现线上多人协助、多人合作，是学生适应社会发展的核心素养。2 .工程思维运用仿真软件进行工业机器人工作站的仿真设计，工作站是以一台或多台机器人为主,配以相应的周边设备，如变位机、输送机、工装夹具等，或借助人工的辅助操作完成相对独立的一体化作业。在仿真环境下完成工作站的布局、系统的创建、组件的设计、程序的编写、工作站的调试、机器人系统的集成等工程项目的训练，从而锻炼工程思维能力，是学生未来可持续发展的核心素养。3 .职业素养职业学生培养以就业为主，工业机器人技术专业的就业环境与发展尤其注重规范与安全意识，通过课程的学习，注重培养学生的严谨认真、精益求精的工匠精神，吃苦耐劳、兢兢业业的劳模精神，执着专注、锐意进取的创新精神。这些均是职业素养的体现，是伴随学生职业生涯成长的关键因素，是学生职业发展的核心素养。（二）课程目标通过对本课程的学习，使学生对工业机器人离线编程与仿真有一个初步的正确的认识,学会用ROBOTSTUDIO软件进行工作站的布局，在ROBOTSTUDIO中的建模功能，机器人离线轨迹编程，SMART组件的应用，带导轨和变位机的机器人系统创建。掌握仿真系统设计的基本方法和用仿真系统解决实际问题的基本步骤，训练学生的逻辑思维能力，培养其严谨的思维方式和良好的设计风格。为进一步学习机器人系统集成课程打下良好的基础。1、知识目标（1）掌握ROBoTSTUDlO的基本操作技术，了解接什么是机器人仿真技术；（2）正确使用，安装，选择不同的软件版本和操作系统的基本组成；（3）学会建立工业机器人系统，建模及导入几何体/摆放工作站；（4）掌握测量工具的使用和加载机器人的工具；（5）创建机械装置，建立工业机器人坐标系；（6）编辑机器人的运动轨迹程序；仿真运行机器人及录制视频；（7）掌握SMART组件的应用；（8）典型工业机器人系统仿真设计；2、能力目标（1）能够熟练在ROBOTSTUDIO操作系统环境中设计和调试RAPID程序；（2）能够在工作设计过程中熟练使用各种捕捉工具，创建本地原点，建立工作站的坐标系，根据末端操作器的特征灵活设计TCP工具中心。掌握两种以上的轨迹创建和编辑方法。（3）能初步理解和领悟码垛工作站的设计流程，激光切割工作站的工作过程；（4）能用ROBoTSTUDlo设计单台机器人工作站布局，解决实际应用中会出现的干涉和可达性的测试，能使用SMART组建设计仿真动画效果。3、素质目标（1）培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风；（2）培养学生的自主学习意识和自学能力；（3）培养学生的创新意识与创造能力；（4）培养学生的团结、合作精神；（5）加强现场语言表达沟通能力；（6）具备责任心与职业道德。（7）具有严谨和周密细致的思维能力。4、情感目标（1）通过对本课程的学习，培养学生设计机器人工作站的思想、独立思考、自主选择的习惯。通过仿真学习过程，帮助学生体验学习活动中的成功与快乐。激发学生的学习兴趣；（2）明确仿真软在我们工作职业生涯中重要地位，开阔思路，勇于创新，感悟众多领域和社会生活中的广泛应用，进一步认识它对提高人民生活水平的重要作用，进而激发对所学课程与专业的热爱，并对自己和国家的未来充满信心；（3）培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实和创新的科学态度，形成科学的人生观、世界观。三、课程结构（一）课程模块工业机器人离线编程与仿真课程由基础模块和拓展模块两部分构成。基础模块是必修内容，是工业机器人技术专业学生掌握仿真软件进行工作站的布局、进行离线轨迹编程的基础。内容包括认识、安装工业机器人仿真软件、构建基本仿真工业机器人工作站、仿真软件建模功能的使用、Smart组件的应用、离线轨迹编程、带导轨和变位机的机器人系统创建。拓展模块是选修内容，是在掌握基本的工业机器人仿真编程能力的基础上开设的实践性较强的综合性项目，内容包括码垛工作站仿真设计、激光切割工作站仿真设计、RobotStudio的在线功能等内容。（二）学时安排基础模块建议学时为48学时，拓展模块建议学时为36学时。序号模块项目建议学时1基础模块认识、安装工业机器人仿真软件42构建基本仿真工业机器人工作站83RobotStudio中的建模功能104机器人离线轨迹编程85Smart组件的应用106带导轨和变位机的机器人系统创建与应用8合计481拓展模块码垛工作站仿真设计122激光切割工作站仿真设计123RobotStudio的在线功能12合计36四、课程内容（一）基础模块项目1认识、安装工业机器人仿真软件【教学目标】1 .了解什么是工业机器人仿真技术；2 .掌握安装RobotStudio及授权；3 .熟悉RobotStudio软件界面。【重点难点】1 .RObOtStUdio软件的安装；2 .认识RobotStudio软件的界面及基本功能。【教学内容】1 .仿真技术介绍；2 .Robotstudlo所具备的功能；3 .下载和安装RObOtStUdi0；4 .RobOtStUdiO软件介绍。【教学方法与设计】1 .本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。2 .如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。在对知识点剖析的过程中注意列举实例，播放实物图片。3 目2构建基本仿真工业机器人工作站【教学目标】1 .认识工业机器人工作站；2 .掌握工作站创建方法；3 .掌握机器人手动操作及轨迹编程。【重点难点】1 .建立工业机器人系统；2 .创建工件坐标系。【教学内容】1 .布局工业机器人基本工作站；2 .建立工业机器人系统与手动操作；3 .创建工业机器人工件坐标与轨迹编程；4 .仿真运行机器人及录制视频；5 .保存工作站和工作站的打包解包。【教学方法与设计】1 .本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。通过讲授和多媒体教学的方式,并结合小组讨论，通过任务驱动学习的方式。2 .如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。在对知识点剖析的过程中注意列举实例，应用视频，技术案例应用介绍。项目3RobotStudio中的建模功能【教学目标】1 .认知模型的种类以及创建和导入的方式；2 .掌握测量工具的使用；3 .掌握建模功能的使用；4 .掌握机器人用机械装置及工具。【重点难点】1 .创建机械装置；2 .创建机器人用工具；【教学内容】1 .建模功能的使用；2 .测量工具的使用；3 .创建机械装置；4 .创建机器人用工具。【教学方法与设计】1 .本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。通过讲授和多媒体教学的方式,并结合小组讨论，通过任务驱动学习的方式。2 .如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。在对知识点剖析的过程中注意列举实例，应用视频，技术案例应用介绍。3 目4机器人离线轨迹编程【教学目标】1 .掌握用示教指令的方法创建机器人路径；2 .掌握仿真运行机器人轨迹的方法；3 .掌握机器人自动生成曲线路径的方法；4 .掌握调整目标点姿态的方法。【重点难点】1 .目标点姿态调整；2 .创建机器人离线轨迹曲线。【教学内容】1 .创建机器人离线轨迹曲线及路径；2 .机器人目标点调整及轴配置参数；3 .机器人离线轨迹编程辅助工具教学目的和要求；4 .仿真运行机器人及录制视频；5 .模拟碰撞检测的设定。【教学方法与设计】1 .本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。通过讲授和多媒体教学的方式,并结合小组讨论，通过任务驱动学习的方式。2 .如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。在对知识点剖析的过程中注意列举实例，应用视频，技术案例应用介绍。3 目5Smart组件的应用【教学目标】1 .理解Smart组件的功能和使用方法；2 .掌握不同工况下需要如何选择Smart组件；3 .掌握Smart组件信号连接；4 .掌握Smart组件的仿真运行。【重点难点】1. Smart组件的应用；2. Smart组件信号连接。【教学内容】1 .用Smart组件创建动态输送链；2 .用Smart组件创建动态夹具；3 .工作站逻辑设定；4 .Smart组件子组件概览。【教学方法与设计】1 .本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。通过讲授和多媒体教学的方式,并结合小组讨论，通过任务驱动学习的方式。2 .如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。在对知识点剖析的过程中注意列举实例，应用视频，技术案例应用介绍。项目6带导轨和变位机的机器人系统创建与应用【教学目标】1 .掌握带导轨的机器人系统创建方法；2 .掌握带变位机的机器人系统创建方法；3 .掌握在带导轨或变位机的机器人系统中创建机器人路径的方法。【重点难点】1 .创建带导轨的机器人系统；2 .创建带变位机的机器人系统；3 .在系统中创建路径并仿真。【教学内容】1 .创建带导轨的机器人系统；2 .创建带变位机的机器人系统。【教学方法